一种提高油脂氢化催化剂活性的方法技术

本发明专利技术提供了一种提高油脂氢化催化剂活性的方法，公开了通过添加甘氨酸盐来改性油脂氢化催化剂Pt/ZrO2，达到改善活性提高氢化速率的目的。该甘氨酸盐包括甘氨酸镁和甘氨酸钙，所述甘氨酸盐在合成催化剂的过程中添加，催化剂合成采用浸渍还原法。本发明专利技术方法可以提高油脂氢化催化剂Pt/ZrO2的活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油脂氢化催化剂，尤其涉及一种提高催化剂活性的方法。
技术介绍
油脂氢化作为油脂深加工重要的改性过程，可以改变油脂的天然结构和甘三酯组成。食用油脂氢化是指在催化剂(还原铜、镍、钯等)的作用下，油脂的不饱和双键与氢发生加成反应，以获得可供食用的特殊油脂制品的过程，所得到的油脂称为氢化油脂。油脂氢化的作用是降低油脂的不饱和度，提高油脂的熔点、固体脂肪含量、抗氧化稳定性和热稳定性，改善油脂的色泽、香味和口感等。人造黄油、起酥油、煎炸油等都可使用氢化油作为基料油。油脂氢化一般是一个三相反应体系，即氢(气态)、油脂(液态)和催化剂(固态)均匀地混合在一起而发生化学反应。氢化反应的速度取决于油脂属性、反应温度、压力、催化剂活性剂和用量等因素。催化剂的功能是降低氢化反应活化能，加快氢化反应速率，催化剂的活性对食用油脂加氢反应起着至关重要的作用。通过测定氢化油的碘值是检验油脂氢化速率最常用的方法。由于催化剂是油脂氢化加工的关键，对油脂氢化催化剂的开发、改性和应用的研宄非常重要。油脂氢化常用镍基催化剂，贵金属催化剂Pt、Pd、Ru等也是重要的油脂氢化催化剂，对贵金属催化剂的开发与改性研宄也越来越多。通过对催化剂改性提高油脂氢化催化剂的活性，可有效缩短氢化反应时间，提高加工生产的效率，节约能耗。
技术实现思路
本专利技术通过在催化剂合成的过程中加入一种甘氨酸盐，从而提高催化剂在油脂氢化时的活性。本专利技术的目的是通过以下技术方法实现的::在合成负载型贵金属铂催化剂Pt/ZrOd9过程中加入甘氨酸镁或甘氨酸钙，分别得到改性催化剂P/Zr02_GlyMg和P/Zr02_GlyCa，通过对大豆油进行氢化反应评价催化剂的活性，改性后催化剂活性明显提高。本专利技术涉及催化剂的制备方法，具体步骤如下:(I)将六水合氯铂酸溶于去离子水中，配成盐溶液，将一定量的氧化锆载体与贵金属盐溶液混合，使Pt为载体质量的3% ；(2)在混合溶液中加入一定量的甘氨酸镁或甘氨酸钙；(3)将混合后的溶液在室温下持续搅拌16h，使其充分浸渍，并将浸渍后的溶液于旋转蒸发仪上减压蒸干；(4)将所得固体于干燥箱中80°C烘干，然后置于马弗炉中450°C焙烧5h ；(5)将焙烧后的催化剂置于管式炉中程序升温至500°C还原活化6h，制备好的催化剂使用氮气封存。步骤⑵所述加入的甘氨酸镁的量使得Mg:Pt (摩尔比)为1:1，所述加入的甘氨酸钙的量使得Ca:Pt (摩尔比)为1:1。步骤(5)所述还原活化方法为在密闭的管式炉中通氮气，以10°C /min的速率程序升温至500°C，用高纯氢气置换氮气，在氢气流速为30mL/min的条件下还原活化6h。本专利技术的有益效果是:催化剂合成时加入的甘氨酸镁和甘氨酸钙是毒无害物质，且能够有效提尚催化剂氛化时的活性。【附图说明】图lPt/ZrOjP Pt/ZrO 2_GlyMg氢化大豆油的碘值下降曲线图2Pt/Zr0jP Pt/ZrO 2_GlyCa氢化大豆油的碘值下降曲线具体实施方案以下结合具体实例对本专利技术的具体实施方案作进一步详细说明本专利技术中所用的氧化锆为白色纳米粉末，购自sigma试剂公司，其货号为544760-25G，粒径< lOOnm，比表面积彡 25m2/g。将200g大豆油置于高压反应釜中，在高温高压条件下进行氢化反应，分别以Pt/Zr0、Pt/Zr02_GlyMg和P/Zr02_GlyCa作为氢化反应的催化剂，对比改性前后催化剂的活性。实施例11.1本专利技术方案添加甘氨酸镁改性催化剂的制备:(I)称取0.24g六水合氯铂酸固体置于锥形瓶中，溶于去离子水，并加入3g氧化锆混合(PVZrO2= 3% )，继续加入去离子水(载体:去离子水=1:250)，加入甘氨酸镁使得Mg:Pt(摩尔比)为1:1。(2)将混合后的溶液在室温下持续搅拌16h，使其充分浸渍，并将浸渍后的溶液于旋转蒸发仪上减压蒸干。(3)将所得固体于干燥箱中80°C烘干，然后置于马弗炉中450°C焙烧5h。(4)将焙烧后的催化剂置于密闭的管式炉中还原活化，通氮气吹扫，以10°C /min的速率程序升温至500°C，用高纯氢气置换氮气，在氢气流速为30mL/min的条件下还原活化6h，制备好的催化剂使用氮气封存。1.2本专利技术方案未添加甘氨酸镁催化剂的制备:与1.1不同之处在于步骤(I)未加入甘氨酸镁。1.3氢化实验评价催化剂活性:将200g大豆油和10mg (0.05wt% )合成的催化剂PVZrO2-GlyMg加入高压反应釜内，密封好后设置温度为160°C，搅拌速度为600r/min。开始通氮气，用以置换反应釜内的空气，待加热到设定的温度后，再通高纯氢气置换反应釜内的氮气，排完空气和氮气，设置氢气压力为0.3MPa，开始氢化反应。每隔15min接取氢化油样品，反应75min，测定每个油脂样品的碘值。以合成的Pt/Zr02作为催化剂，按照同样的方法进行氢化反应，并测定每个油脂样品碘值。图1是Pt/Zr02和Pt/ZrO 2_GlyMg氢化大豆油时的碘值下降曲线。数据表明在催化剂Pt/Zr02-GlyMg的作用下，大豆油碘值下降速率更快，氢化反应75min后碘值从130降到22.40，而在催化剂Pt/ZrOj^作用下，氢化反应75min后大豆油的碘值从130降为63.12。催化剂PVZrO2-GlyMg的活性明显高于催化剂Pt/Zr02，甘氨酸镁可有效提高催化剂Pt/ZrOj^活性。实施例22.1本专利技术方案添加甘氨酸钙改性催化剂的制备:(I)称取0.24g六水合氯铂酸固体置于锥形瓶中，溶于去离子水，并加入3g氧化锆混合(PVZrO2= 3% )，继续加入去离子水(载体:去离子水=1:250)，加入甘氨酸钙使得Ca:Pt(摩尔比)为1:1。(2)将混合后的溶液在室温下持续搅拌16h，使其充分浸渍，并将浸渍后的溶液于旋转蒸发仪上减压蒸干。(3)将所得固体于干燥箱中80°C烘干，然后置于马弗炉中450°C焙烧5h。(4)将焙烧后的催化剂置于密闭的管式炉中还原活化，通氮气吹扫，以10°C /min的速率程序升温至500°C，用高纯氢气置换氮气，在氢气流速为30mL/min的条件下还原活化6h，制备好的催化剂使用氮气封存。2.2本专利技术方案未添加甘氨酸钙催化剂的制备:与1.1不同之处在于步骤(I)未加入甘氨酸钙。2.3氢化实验评价催化剂活性:将200g大豆油和10mg (0.05wt% )合成的催化剂PVZrO2-GlyCa加入高压反应釜内，密封好后设置温度为160°C，搅拌速度为600r/min。开始通氮气，用以置换反应釜内的空气，待加热到设定的温度后，再通高纯氢气置换反应釜内的氮气，排完空气和氮气，设置氢气压力为0.3MPa，开始氢化反应。每隔15min接取氢化油样品，反应75min，测定每个油脂样品的碘值。以合成的Pt/Zr02作为催化剂，按照同样的方法进行氢化反应，并测定每个油脂样品碘值。图2是Pt/ZrO#P Pt/ZrO 2_GlyCa氢化大豆油时的碘值下降曲线。数据表明催化剂Pt/Zr02_GlyCa催化氢化大豆油时，碘值下降速率更快，氢化反应75min后大豆油的碘值从130降到33.92，而在催化剂Pt/ZrOj^作用下，氢化反应7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高油脂氢化催化剂活性的方法，其特征在于：以ZrO2为载体，采用浸渍还原法合成贵金属催化剂，同时在合成催化剂的过程中添加甘氨酸镁GlyMg或者甘氨酸钙GlyCa，合成得到改性催化剂Pt/ZrO2‑GlyMg和Pt/ZrO2‑GlyCa。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢明勇，王玉婷，洪涛，陈奕，聂少平，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36